很好 新高三化学反应中的能量变化_中学教育-高考.pdf

优秀学习资料 欢迎下载 化学反应中的热效应 一、.焓变和反应热 1.焓变和反应热 叫焓变；用 表示，单位一般采用 。2.吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 定义 表示方法 形成原因 与成键放热和断键吸热的关系 图示 实例 二、热化学方程式：1、概念：叫做热化学方程式 2、意义：不仅表明了 ，也表明了 3、与普通化学方程式相比，书写热化学方程式应注意：要标出反应物和产物的 ；热化学方程式的化学计量数可以是 ，也可以是 ，因为该化学计量数表示的物质的 ，不表示物质的 H 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“；”隔开 反应热H 预测定条件（温度、压强）有关，因此要注明H 的测定条件。若是在通常状况 下，可不注明条件 H 与反应完成的的物质的量有关，因此化学计量数必须与H 相对应，若化学计量数加倍，则H也要加倍；当反应逆向进行时，其反应热与正反应的的反应热数值相等，符号相反。【典型例题 1】（对热化学方程式、反应热的理解）（08 上海）已知：H2(g)F2(g)2HF(g)；H=-270 kJmol1，下列说法正确的是()A2L 氟化氢气体分解成 1L 的氢气和 1L 的氟气吸收 270kJ 热量 B1mol 氢气与 1mol 氟气反应生成 2mol 液态氟化氢放出的热量小于 270kJ 优秀学习资料 欢迎下载 C在相同条件下，1mol 氢气与 1mol 氟气的能量总和大于 2mol 氟化氢气体的能量 D1 个氢气分子与 1 个氟气分子反应生成 2 个氟化氢分子放出 270kJ【变式练习】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）；H=+490 kJmol1 CH3OH（g）+12O2（g）=CO2（g）+2H2（g）；H=1929 kJmol1 下列说法正确的是（）ACH3OH 的燃烧热为 1929 kJmol1 B反应中的能量变化如右图所示 CCH3OH 转变成 H2的过程一定要吸收能量 D根据推知反应：CH3OH（l）+12O2（g）=CO2（g）+2H2（g）的H1929kJmol1【典型例题 2】（关于反应热大小比较）在同温同压下，下列各组热化学方程式中 Q2Ql的是 ()A、2H2(g)+02(g)=2H20(g)；H=-Q1 2H2(g)+02(g)=2H20(1)；H=-Q2 B、S(g)+O2(g)=S02(g)；H=-Q1 S(s)+02(g)=S02(g)；H=-Q2 C、C(s)+12O2(g)=CO(g)；H=-Q1 C(s)+02(g)=C02(g)；H=-Q2 D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；H=-Q1 12H2(g)+12Cl2(g)=HCl(g)；H=-Q2【变式练习】下列各组热化学方程式程中，化学反应的H 前者大于后者的是（）C(s)O2(g)CO2(g)；H1 C(s)1/2O2(g)CO(g)；H2 S(s)O2(g)SO2(g)；H3 S(g)O2(g)SO2(g)；H4 H2(s)1/2O2(g)H2O(g)；H5 2H2(g)O2(g)2H2O(l)；H6 CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)；H7 CaO(s)H2O(l)Ca(OH)2(s)；H8 A B C D 三、盖斯定律 1、盖斯定律：一定条件下不管化学过程是 完成还是 完成，这个总过程的 总是 。2、盖斯定律揭示了化学反应的 仅与反应物的 及生成物的 有关，而与其 步骤无关。3、利用盖斯定律可以求一些难以确定的反应的 。【典型例题 3】（关于盖斯定律）已知：（1）Zn（s）+1/2O2（g）=ZnO（s），H=-348.3kJ/mol（2）2Ag（s）+1/2 O2（g）=Ag2O（s），H=-31.0kJ/mol 则 Zn（s）+Ag2O（s）=ZnO（s）+2Ag（s）的H 等于_ 热反应吸热反应和放热反应定义表示方法形成原因与成键放热和断键吸热的关系图示实例二热化学方程式概念叫做热化学方程式意义不仅表明了也表明了与普通化学方程式相比书写热化学方程式应注意要标出反应物和产物的热化学状态的化学方程式的右边并用隔开反应热预测定条件温度压强有关因此要注明的测定条件若是在通常状况下可不注明条件与反应完成的的物质的量有关因此化学计量数必须与相对应若化学计量数加倍则也要加倍当反应向进行时其反氢气和的氟气吸收热量下列说法正确的是氢气与氟气反应生成液态氟化氢放出的热量小于优秀学习资料欢迎下载在相同条件下氢气与氟气的能量总和大于氟化氢气体的能量个氢气分子与个氟气分子反应生成个氟化氢分子放出变式练优秀学习资料 欢迎下载【变式练习】灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn（s、白）2HCl（aq）SnCl2（aq）H2（g）H1 Sn（s、灰）2HCl（aq）SnCl2（aq）H2（g）H2 Sn（s、灰）Sn（s、白）H32.1kJmol-1 下列说法正确的是（）AH1H2 B锡在常温下以灰锡状态存在 C灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D锡制器皿长期处于低于 13.2的环境中，会自行毁坏【典型例题 4】（关于反应热和键能的关系）（全国 II）已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收 436kJ 的能量 1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收 243kJ 的能量 由 H 原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子时释放 431kJ 的能量 下列叙述正确的是 A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2（g）Cl2（g）2HCl（g）B氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的H183kJ/mol C氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的H183kJ/mol D氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体，反应的H183kJ/mol【变式练习】已知 1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量 121 kJ。且氧气中 1 mol O=O 键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中 1 mol H O 键形成时放出热量 463 kJ，则氢气中 1 mol H H 键断裂时吸收热量为（）A920 kJ B557 kJ C436 kJ D188 kJ 考点 2 原电池 电解【知识梳理】一 原电池的工作原理 1.定义：2.构成条件：3.电极反应：以铜锌（稀硫酸）原电池为例：负极（）：，发生 反应。正极（）：，发生 反应。总反应：。4.正负极判断：负极：电子 的电极；正极：电子 的电极。热反应吸热反应和放热反应定义表示方法形成原因与成键放热和断键吸热的关系图示实例二热化学方程式概念叫做热化学方程式意义不仅表明了也表明了与普通化学方程式相比书写热化学方程式应注意要标出反应物和产物的热化学状态的化学方程式的右边并用隔开反应热预测定条件温度压强有关因此要注明的测定条件若是在通常状况下可不注明条件与反应完成的的物质的量有关因此化学计量数必须与相对应若化学计量数加倍则也要加倍当反应向进行时其反氢气和的氟气吸收热量下列说法正确的是氢气与氟气反应生成液态氟化氢放出的热量小于优秀学习资料欢迎下载在相同条件下氢气与氟气的能量总和大于氟化氢气体的能量个氢气分子与个氟气分子反应生成个氟化氢分子放出变式练优秀学习资料 欢迎下载 5.电子流向：较活泼金属材料作 极，电子，经外电路流向 金属或导体，电解质溶液内 向正极移动，向负极移动，形成闭合回路。6.原电池原理的应用 1.发明制造化学电源 2.金属的腐蚀和防护 3.原电池反应可加快化学反应速率 4.判断原电池中两电极的活动性 二常见的化学电源 （1）碱性锌锰电池：总式为 2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2 负极：正极：（2）铅蓄电池：硫酸做电解质溶液 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+4H+2SO42-放电时负极 正极 充电时阴极 阳极 （3）燃料电池 2H2+O2=2H2O 酸性 正极 负极 碱性 正极 负极 二 电解池 1.定义：2.电离与电解的比较。电离 电解 条件 过程 举例 结果 联系 3.电解池中阴阳极的判断及电极反应：（1）阳极：与电源 相连，溶液中 移向阳极，电子，发生 反应。（2）阴极：与电源 相连，溶液中 移向阴极，电子，发生 反应。4.电子流向：由电源 流向 ，电解质溶液中的阴离子移向 ，电子自 流入电源 ，形成闭合回路。5.离子放电顺序 阳离子：阴离子：6.电镀：（1）定义：（2）在电镀时镀层金属作 ，发生氧化反应而溶解；镀件作 ；的溶液作电解液。三 金属的腐蚀与防护 1.金属的腐蚀与防护 热反应吸热反应和放热反应定义表示方法形成原因与成键放热和断键吸热的关系图示实例二热化学方程式概念叫做热化学方程式意义不仅表明了也表明了与普通化学方程式相比书写热化学方程式应注意要标出反应物和产物的热化学状态的化学方程式的右边并用隔开反应热预测定条件温度压强有关因此要注明的测定条件若是在通常状况下可不注明条件与反应完成的的物质的量有关因此化学计量数必须与相对应若化学计量数加倍则也要加倍当反应向进行时其反氢气和的氟气吸收热量下列说法正确的是氢气与氟气反应生成液态氟化氢放出的热量小于优秀学习资料欢迎下载在相同条件下氢气与氟气的能量总和大于氟化氢气体的能量个氢气分子与个氟气分子反应生成个氟化氢分子放出变式练优秀学习资料 欢迎下载（1）化学腐蚀与电化腐蚀 化学腐蚀 电化腐蚀 含义 电子得失 电流 腐蚀现象 实例 （2）钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 正极反应 负极反应 溶液反应 2金属的腐蚀快慢的判断方法（1）与构成原电池两极的材料有关。两极材料的活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的的速率就越快。（2）与金属所接触的电解质溶液导电性强弱有关。第一、电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀 第二、同种金属的腐蚀：在强电介质环境中在弱电解质环境中在非电解质环境中 第三、O2的浓度越大，腐蚀的速率越快。3防护金属腐蚀的方法（1）（2）（3）(4)【典型例题 1】关于原电池和电解池的理解（07 全国卷 II）在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是 A正极附近的 SO42离子浓度逐渐增大 B电子通过导线由铜片流向锌片 C正极有 O2逸出 D铜片上有 H2逸出 规律总结 原电池、电解池、电镀池比较 原电池 电解池 电镀池 定义 装置举例（画图）构成条件 热反应吸热反应和放热反应定义表示方法形成原因与成键放热和断键吸热的关系图示实例二热化学方程式概念叫做热化学方程式意义不仅表明了也表明了与普通化学方程式相比书写热化学方程式应注意要标出反应物和产物的热化学状态的化学方程式的右边并用隔开反应热预测定条件温度压强有关因此要注明的测定条件若是在通常状况下可不注明条件与反应完成的的物质的量有关因此化学计量数必须与相对应若化学计量数加倍则也要加倍当反应向进行时其反氢气和的氟气吸收热量下列说法正确的是氢气与氟气反应生成液态氟化氢放出的热量小于优秀学习资料欢迎下载在相同条件下氢气与氟气的能量总和大于氟化氢气体的能量个氢气分子与个氟气分子反应生成个氟化氢分子放出变式练优秀学习资料 欢迎下载 电极名称 电极反应 电子流向 电流流向 能量转换 【变式练习 1】（08 上海卷）取一张用饱和的 NaCl 溶液浸湿的 pH 试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现 a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()Ab 电极是阴极 Ba 电极与电源的正极相连 C电解过程中水是氧化剂 Db 电极附近溶液的 pH 变小【典型例题 2】关于电极反应方程式的书写 目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其 电池总反应可以表示为：镍镉电池用 KOH 溶液做电解质溶液，放电时正极的电极反应式为 负极的电极方程式为 规律总结原电池电极反应式的书写及注意事项：1.原电池电极反应式的书写：（1）写出总反应的化学方程式；（2）根据电子得失情况把总反应分成氧化反应和还原反应（3）氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，对号入座。列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。2.注意事项（1）电极反应属离子反应，物质表达要准确，而且要遵循电荷守恒和质量守恒。（2）电极反应式的书写必须考虑介质环境，酸性环境中只能存在 H+,碱性环境中只能存在 OH-。(3)对于可逆电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。书写电解电极反应注意事项 1.书写电解池电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解总反应式时，弱电解质要写成分子式。2.先注意电极材料（活泼电极作阳极会发生氧化反应），再看离子放电顺序 3.可逆电池的充电过程应用电解池原理 4.电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度（严格说是镀层金属离子的浓度）保持不变；在电镀的条件下，水电离产生的 H+、OH一般不放电。【典型例题 3】关于电解计算（07 全国卷 I）以惰性电极电解 CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为 0.0100 mol，则阳极热反应吸热反应和放热反应定义表示方法形成原因与成键放热和断键吸热的关系图示实例二热化学方程式概念叫做热化学方程式意义不仅表明了也表明了与普通化学方程式相比书写热化学方程式应注意要标出反应物和产物的热化学状态的化学方程式的右边并用隔开反应热预测定条件温度压强有关因此要注明的测定条件若是在通常状况下可不注明条件与反应完成的的物质的量有关因此化学计量数必须与相对应若化学计量数加倍则也要加倍当反应向进行时其反氢气和的氟气吸收热量下列说法正确的是氢气与氟气反应生成液态氟化氢放出的热量小于优秀学习资料欢迎下载在相同条件下氢气与氟气的能量总和大于氟化氢气体的能量个氢气分子与个氟气分子反应生成个氟化氢分子放出变式练优秀学习资料 欢迎下载 上析出 Cu 的质量为 A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12g 规律总结 电解的有关计算：（1）正确书写电极反应方程式、电解总反应方程式。（2）把握电解总反应方程式中电子转移的方向和数目，转移电子数和电解产物之间的物质的量的关系。（3）根据电子转移个数判断电极反应，求电极产物的物质的量。（4）依据得失电子个数相等列关系式计算。【变式练习】（08 全国卷）电解 100mL 含c（H+）0.30mol/L 的下列溶液，当电路中通过 0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（）A0.10mol/LAg+B0.02mol/L Zn2+C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+【典型例题 4】关于金属腐蚀 下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 A 4213 B 2134 C 4231 D 3241 规律总结 金属的腐蚀快慢的判断方法（1）与构成原电池两极的材料有关。两极材料的活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的的速率就越快。（2）与金属所接触的电解质溶液导电性强弱有关。第一、电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀 第二、同种金属的腐蚀：在强电介质环境中在弱电解质环境中在非电解质环境中 第三、O2的浓度越大，腐蚀的速率越快。【变式练习】（08 广东卷）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用 C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀【本节检测】1.（08 海南卷）关于铅蓄电池的说法正确的是（）A在放电时，正极发生的反应是 Pb(s)+SO42（aq）=PbSO4(s)+2e B在放电时，该电池的负极材料是铅板 C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e=Pb(s)+SO42（aq）2.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平热反应吸热反应和放热反应定义表示方法形成原因与成键放热和断键吸热的关系图示实例二热化学方程式概念叫做热化学方程式意义不仅表明了也表明了与普通化学方程式相比书写热化学方程式应注意要标出反应物和产物的热化学状态的化学方程式的右边并用隔开反应热预测定条件温度压强有关因此要注明的测定条件若是在通常状况下可不注明条件与反应完成的的物质的量有关因此化学计量数必须与相对应若化学计量数加倍则也要加倍当反应向进行时其反氢气和的氟气吸收热量下列说法正确的是氢气与氟气反应生成液态氟化氢放出的热量小于优秀学习资料欢迎下载在相同条件下氢气与氟气的能量总和大于氟化氢气体的能量个氢气分子与个氟气分子反应生成个氟化氢分子放出变式练优秀学习资料 欢迎下载 铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是 A铅笔端作阳极，发生还原反应 B铂片端作阴极，发生氧化反应 C铅笔端有少量的氯气产生 Da 点是负极，b 点是正极 3.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材 料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时，LiCoO2中 Li 被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以 LiC6表示。电池反应为 LiCoO2+C6CoO2+LiC6，下列说法正确的是 A充电时，电池的负极反应为 LiC6e=Li+C6 B放电时，电池的正极反应为 CoO2+Li+e=LiCoO2 C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低 4.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：AH22OH2H2O2e BO24H4e2H2O CH22H2e DO22H2O4e4OH 5(05 全国 1)关于电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是 A 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B 若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕色 C 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 6.（05江苏化学）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是 A 放电时负极反应为：Zn22OHZ(OH)2 B 充电时阳极反应为：Fe(OH)33e5OHFeO424H2O C 放电时每转移 3mol 电子，正极有 1mol K2FeO4被氧化 D 放电时正极附近溶液的碱性增强 热反应吸热反应和放热反应定义表示方法形成原因与成键放热和断键吸热的关系图示实例二热化学方程式概念叫做热化学方程式意义不仅表明了也表明了与普通化学方程式相比书写热化学方程式应注意要标出反应物和产物的热化学状态的化学方程式的右边并用隔开反应热预测定条件温度压强有关因此要注明的测定条件若是在通常状况下可不注明条件与反应完成的的物质的量有关因此化学计量数必须与相对应若化学计量数加倍则也要加倍当反应向进行时其反氢气和的氟气吸收热量下列说法正确的是氢气与氟气反应生成液态氟化氢放出的热量小于优秀学习资料欢迎下载在相同条件下氢气与氟气的能量总和大于氟化氢气体的能量个氢气分子与个氟气分子反应生成个氟化氢分子放出变式练